请根据:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu设计成一个原电池．(1)该电池的负极材料为铁铁.其电极反应式为Fe-2e-═Fe2+Fe-2e-═Fe2+．(2)正极发生还原还原反应.其电极反应式为Cu2++2e-═CuCu2++2e-═Cu．(3)如果开始的时候两个电极的质量相等.如果过一段时间后两电极的质量相差1.2g.那么该电路中通过的电子题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

请根据：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu设计成一个原电池．
（1）该电池的负极材料为

铁

，其电极反应式为

Fe-2e^-═Fe²⁺

．
（2）正极发生

还原

反应（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为

Cu²⁺+2e^-═Cu

．
（3）如果开始的时候两个电极的质量相等，如果过一段时间后两电极的质量相差1.2g，那么该电路中通过的电子的物质的量为

0.3

mol．

分析：该反应中，铁失电子发生氧化反应而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，硫酸铜作电解质溶液，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上铜离子得电子发生还原反应，根据正负极上发生的反应进行有关计算．

解答：解：（1）该反应中，铁失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺，
故答案为：铁；Fe-2e^-═Fe²⁺；
（2）正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案为：还原；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（3）负极上铁失电子进入溶液，正极上铜离子放电析出铜，当转移2mol电子时发生置换反应时两个电极质量差为（64-56）g=8g，如果过一段时间后两电极的质量相差1.2g，那么该电路中通过的电子的物质的量=

1.2g

8g/mol

×2=0.3mol，故答案为：0.3．

点评：本题考查了原电池的设计，原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分，一般来说，还原剂作负极，不如负极活泼的金属或非金属导体作正极，氧化剂的溶液作电解质溶液．

练习册系列答案

相关题目

金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系．请回答下列问题：

（1）一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），△H=QkJ?mol^-1
①该反应的平衡常数表达式K=

；
②该温度时，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，5min后，生成了单质铁11.2g，则这段时间内CO的反应速率为

0（填“＞”、“=”、“＜”）．
（2）工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同，通过控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的．如图1是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况（s/mol?L^-1）．若要除去CuCl₂溶液的少量Fe³⁺，应控制溶液的pH为

（填序号）．
A．小于1 B．4左右 C．大于6 D．大于9
（3）某工业废水中含有Cu²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺，若向工业废水中加入过量的FeS，当FeS、CuS、PbS和HgS共存时，溶液中c（Fe²⁺）：c（Pb²⁺）：c（Hg²⁺）=

：

．已知：Ksp（FeS）=6.3×10^-18mol²?L^-2，Ksp（PbS）=3.4×10^-28mol²?L^-2Ksp（CuS）=1.3×10^-36mol²?L^-2，Ksp（HgS）=6.4×10^-53mol²?L^-2
（4）依据氧化还原反应：Cu²⁺（aq）+Fe（s）═Fe²⁺（aq）+Cu（s）设计成如图2所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是

（填序号）．
A．电极X的材料是Fe
B．电解质溶液Y是AgNO₃溶液
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D．原电池工作时，x电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-．

（16分）金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题：

（2）一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应：

①该温度时，在2 L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，5 min后，生成了单质铁11.2 g，则这段时间内CO的反应速率为             ；
②达平衡后，若温度升高，的值增大，则Q    0（填“>”、“=”、“<”）。
（3）工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同，通过控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况（s/mol·L^-1）。若要除去CuCl₂溶液的少量Fe³⁺，应控制溶液的pH为        （填序号）。

A．小于l    B．4左右       C．大于6    D．大于9
（4）某工业废水中含有Cu²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺，若向工业废水中加入过量的FeS，当FeS、CuS、PbS和HgS共存时，溶液中c（Fe²⁺）：c（Pb²⁺）：c（Hg²⁺）=          ：         ：         。
已知：Ksp（FeS）=6.3×10^-18mol²·L^-2，Ksp（PbS）=3.4×10^-28mol²·L^-2
Ksp（CuS）=1.3×10^-36mol²·L^-2，Ksp（HgS）=6.4×10^-53mol²·L^-2
（5）依据氧化还原反应：Cu²⁺（aq）+Fe（s）===Fe²⁺（aq）+Cu（s）设计成如图所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是       （填序号）。

A．电极X的材料是Fe
B．电解质溶液Y是AgNO₃溶液
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D．原电池工作时，x电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。

（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。

①请用离子方程式说明上述除杂的原理 ???????????????????????????????????? 。

②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是????? （填序号）

A．Ba(NO3)2? ???? B．BaCl2? ?? ? C．Ba(OH)2??? ???? D．溶有NH3的BaCl2溶液

③若将足量SO2气体通入0.2 mol·L－1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为?????????????????????????? 。

（2）采用电解法处理含有Cr2O72－的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀，用必要的化学语言说明原因___________________。

（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作??????? 极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为??????? ；T℃下，某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10－5，NH4+的水解平衡常数为1.5×10－8（水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为?????????? ，请判断T?????? 25℃（填“＞”“＜”“＝”）。

铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

（1）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO₄溶液向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。写出CuSO₄转变为铜蓝的离子方程式_______________________________。

（2）工业上以黄铜矿CuFeS₂）为原料，采用火法熔炼工艺生产铜的中间过程会发生反应：2Cu₂O＋Cu₂S6Cu＋SO₂↑，该反应的氧化剂是_____；验证反应产生的气体是SO₂的方法是____________。

（3）图I是一种新型燃料电池，它以CO为燃料，一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融混合物为电解质，图II是粗铜精炼的装置图，假若用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

①写出A极的电极反应式__________________________________________________。

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，粗铜板应与__________极（填“A”或“B”）相连；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为___________。

③当消耗标准状况下1．12LCO时，精铜电极的质量变化情况为_________。

（4）现向一含有Ca²^＋、Cu²^＋的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液，若首先生成CuCO₃沉淀，根据该实验可得出的结论是________（填序号）

A．Ksp(CuCO₃)＜Ksp(CaCO₃) B．c(Cu²^＋)＜c(Ca²^＋)

C．＞ D．＜

金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题：

（2）一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应：

①该温度时，在2 L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，5 min后，生成了单质铁11.2 g，则这段时间内CO的反应速率为；

②达平衡后，若温度升高，的值增大，则Q 0（填“>”、“=”、“<”）。

（3）工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同，通过控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况（s/mol·L^-1）。若要除去CuCl₂溶液的少量Fe³⁺，应控制溶液的pH为（填序号）。

A．小于l B．4左右 C．大于6 D．大于9

（4）某工业废水中含有Cu²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺，若向工业废水中加入过量的FeS，当FeS、CuS、PbS和HgS共存时，溶液中c（Fe²⁺）：c（Pb²⁺）：c（Hg²⁺）= ：：。

已知：Ksp（FeS）=6.3×10^-18mol²·L^-2，Ksp（PbS）=3.4×10^-28mol²·L^-2

Ksp（CuS）=1.3×10^-36mol²·L^-2，Ksp（HgS）=6.4×10^-53mol²·L^-2

（5）依据氧化还原反应：Cu²⁺（aq）+Fe（s）===Fe²⁺（aq）+Cu（s）设计成如图所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是（填序号）。

A．电极X的材料是Fe

B．电解质溶液Y是AgNO₃溶液

C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中

D．原电池工作时，x电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

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